文｜《中国科学报》见习记者 侯慧静

“40岁之前别做应用，要潜心做基础研究。”中国科学院院士、复旦大学教授赵东元常把这句话讲给团队和学生听。理由是，年轻的时候想象力最丰富，得坐得住冷板凳、耐得住寂寞。

赵东元自己就是按这句话走过来的。上世纪90年代，他扎进介孔材料研究，那时候国内没几个人听过这个名字。这种材料浑身是孔，孔径只有2~50纳米。因为孔道多、表面积大，能吸附大量分子，后来在催化、能源转化与存储、环境治理及生物医药等领域都派上了大用场。

2000年前后，当介孔材料还主要局限于无机体系时，赵东元和团队开始尝试创造有机介孔材料，一熬就是5年。2005年，他提出有机—无机自组装的新思想，并将实验方法公之于众，把介孔材料化学领进了“无人区”。

然而，真正大规模推动这些材料走向应用时，赵东元已经50多岁了。他开始与企业合作，把介孔材料带进石油炼制、储能、集成电路等领域，光是跟中石化合作推进石油炼制应用，就磨了七八年。

8月13日，赵东元凭借“在介孔材料的合成控制、机制理解和工业应用方面的开创性贡献”，拿下2026未来科学大奖物质科学奖。获奖后再次谈到基础研究和应用，他说：“你要先创造。”

赵东元。受访者供图

先创造，再谈有没有用

《中国科学报》：你曾说自己有一个“职业习惯”，看到一种材料就会想到能不能在上面“打孔”。这种习惯背后体现的是一种怎样的观察材料、理解材料的方式？

赵东元：

我相信不光我有这样的职业习惯，很多科研工作者都是这样。科研是脑力劳动，人会一直处在思考状态。像我看到一种新奇的材料，或者读文献、参加学术交流时知道一种新的方法，我都会想，这能不能用到介孔材料的合成上。

物质科学和我们的日常生活联系得很紧，自然是人类最好的老师。之前出去旅游时，我看到一种可以膨胀、收缩的玩具。在我眼里，这不就是一个“孔”吗？它可以变大、变小，那我就会想，能不能合成一种同样具有可塑性的孔？

我们现在就在尝试做这样的研究。比如，已经可以让氧化硅、一些金属有机框架材料具有类似“呼吸”的特性。如果以后真的能够让孔像一个实体的球一样发生形变，可能又会是一个突破。

我的很多灵感都来自生活，也来自和同行的交流。我一般会把这些想法记下来，再和学生一起讨论，看能不能把它做出来。

当然，有想法还不够。科学是一种实证的知识，尤其对化学工作者来说，一个想法最终要用实验来验证，而且别人也能够重复出来。

《中国科学报》：你曾强调基础研究需要保持对科学问题本身的追问，而你的介孔材料研究后来又推动了催化、能源等领域的发展。你如何理解基础研究的“无用之用”与最终产生社会价值之间的关系？

赵东元：

基础研究是应用的基础，没有基础，应用就是空中楼阁。做基础研究时，我认为首先要把实用放在一边，不要一开始就总想着这个东西有什么用。科学首先是系统的、实证的知识，是在创造新的知识。

我自己也是这样。2016年以前，我基本没有考虑过应用的问题。那时，我们已经创造了20多种介孔材料。随着年龄增长、科研经历不断丰富，我开始想，创造了这么多材料，能不能把它们真正开发出来、用起来？

后来，我们一边继续做基础研究，一边推动这些材料的应用。比如把介孔材料做成催化剂，用到石油化工；把介孔碳用于硅碳负极，用到电池；还有一些材料应用到印刷电路板。

所以回过头来看，我觉得还是要先创造。先把新的知识、新的材料创造出来，之后再去组织力量开发它，把所谓“无用”的材料变成有用的材料。

创造新材料和推动材料工业应用是两个完全不同的过程。一个属于科学，是去发现、去创造新的东西；另一个是工程化和技术开发。

对我个人来说，后面的工程化更难。基础研究当然也难，但我是科学家，长期做的就是基础研究，这个过程对我来说乐趣无穷。工程化完全不同，它不是一个人在实验室里想通了、实验做出来就结束了，而是需要一个团队不断解决问题。

比如我们的材料是纳米材料，实验室里量少，可以用离心等方法处理；但规模一大，过滤、干燥这些很具体的工程问题都可能成为障碍。一个环节解决不了，放大过程就可能失败。

而且工业化不仅是技术问题，还要经受资本、市场、成本等方面的考验，不是一个科学家能够独立完成的，需要有人负责工程放大，有人负责测试，有人负责市场和销售。一个成果最后能够落地，一定是整个团队共同完成的。

站在讲台上，人就不老

《中国科学报》：你坚持多年给本科生讲授《普通化学》，甚至刚获得国家自然科学奖一等奖后，仍然赶回课堂授课。几十年的本科教学经历中，课堂给你的最大收获是什么？

赵东元：

作为一个老师，上课是天经地义的事，所以我一直坚持讲《普通化学》。上课当然要付出很多，要备课，要花很多时间，而且上课是不能迟到、不能随便推掉的。但这么多年下来，我的收获也很大。

最大的一个收获是让我觉得自己更年轻了。和年轻人在一起，看到他们渴望知识的眼神，听他们提出各种异想天开的问题，我会觉得自己好像又回到了青年时代。

第二个收获是教学让我把自己的化学基础打得更扎实。复旦大学有些学生化学基础很好，有的还是从化学竞赛中走出来的。给他们讲课，不能只是把知识点讲出来，而是要把整个知识体系的逻辑捋清楚。为了备课，我也要看很多参考资料，还会把最新的科研进展带进课堂。

有时候学生提出一个问题，我也不一定马上答得出来，那就要回去查很多资料，把这个问题真正弄懂。这个过程对我自己的基础训练也很重要。无论是我当年在吉林大学接受的教育，还是后来这么多年给本科生上课，都让我对化学基础有了更扎实、更系统的理解。这些基础也会直接影响我对科研问题的思考。

《中国科学报》：在本科生培养中，你最看重学生具备哪些能力？

赵东元：

第一是自学。自学非常重要。老师今天讲得再好，很多知识几年以后可能也会忘掉，考试结束以后也可能就“还给老师”了。但如果学会了自学，就不一样。

我说的自学，不只是自己把一本书读懂，更重要的是对整个知识体系有比较深入、系统的理解。比如一个具体的化学反应忘了没有关系，需要的时候查书就可以。真正重要的是，你对化学整体是怎么理解的，知识之间是什么关系。

第二是要多思考、多问问题。哪怕问题很幼稚也没关系。学生经常下课以后围着我问各种问题，我其实很高兴。

第三是独立思考，还包括批判性思维。即使面对拉瓦锡、麦克斯韦这些科学家已经建立起来的经过长期验证的知识，也应该用自己的脑袋去理解，而不是因为书上这么写、老师这么说，就直接接受。

所以我每次上课都会给学生留一些启发性的、没有标准答案的问题。你可以自己去想，也可以来和我讨论，有些问题可能讨论一天都讨论不完，课本上也未必有答案。我觉得这些才是学生真正应该掌握的东西。

考试成绩是继续学习、继续往前走的一块“敲门砖”，但它不是一个人真正的本领。真正的本领，还是自学、质疑、独立思考，以及对整个知识体系的理解。

基础研究，尽量减少功利性干扰

《中国科学报》：你担任复旦大学相辉研究院首任院长后，希望为“反常识、高风险、颠覆性”的研究提供更长周期支持。在你看来，一个真正有利于原创突破的科研环境，应该具备哪些条件？

赵东元：

我去过一些国外的高等研究机构，比如美国普林斯顿高等研究院（IAS）、法国高等科学研究所（IHES）。一个很深的感受就是，那里的科研环境非常宽松。

基础研究需要有闲暇的时间，让研究人员真正沉下来思考问题。现在大家都很忙，发文章、申请项目、参加各种考核。当然，论文是科学成果很重要的表达方式，但如果简单把论文数量、发表情况变成短周期的考核指标，并不符合基础研究的规律。

真正重要的，还是一个科学家有没有自己的思想，有没有做出原创性的突破，能不能在自己的领域里往前走。

所以我一直认为，做基础研究要有比较宽松的环境，尽量少一些功利性的干扰。让大家有时间去想真正的好问题，不断往深处思考，才更有可能产生好的成果。

《中国科学报》：在实际运行中，怎样既给科研人员充分的自由，又判断一项研究是否真正有价值？

赵东元：

长周期支持并不意味着科研人员关起门来自己做。我们会组织学术沙龙、学术论坛，让大家交流、碰撞，做头脑风暴，也鼓励不同学科之间开展合作。科研人员在这样的交流中会不断受到启发，也会不断接受同行的讨论和质疑。

一个领域真正领先的成果，同行其实看得很清楚。你说自己的工作是世界第一，同行一看，就知道别人是不是已经做过；如果确实做出了很好的成果，同行也能很快看到它的价值，后面自然会有人跟进。

这背后就是科学共同体。科学共同体可能是比较松散的，但大家建立在共同的知识体系和科学规范之上，所以内行能够判断一项成果处在什么位置。

这也是为什么我一直倡导长周期的评价。短周期考核往往最后就变成看几年里发表了多少篇论文、拿了多少项目，但真正的同行评价，不只是看这些数字，更是看你到底解决了什么问题，有没有真正把这个领域向前推进。